如圖2所示，直流電源在線綜合管理系統(tǒng)由本地監(jiān)控系統(tǒng)，傳輸電路和遠方控制中心組成。本地監(jiān)控系統(tǒng)以上位主機系統(tǒng)為核心，配備整流充電管理、蓄電池巡檢等模塊，是實現(xiàn)管理系統(tǒng)的必配設(shè)備。其主要功能是采集信息并接受遠端的控制信號。各本地監(jiān)控系統(tǒng)與控制中心通過局域網(wǎng)連接，控制中心可以監(jiān)視現(xiàn)場工作是否正常，有無異常，亦可主動查詢觀察現(xiàn)場工作狀況。

　　3. 系統(tǒng)的設(shè)計

　　3.1系統(tǒng)的就地配置

　　由圖1知，變電站的直流電源系統(tǒng)由整流充電裝置和蓄電池組構(gòu)成，相對應的變電站直流電源綜合管理系統(tǒng)包含整流單元管理模塊和蓄電池管理模塊。為了實現(xiàn)變電站直流系統(tǒng)的“四遙”功能，還配備了遠程通訊接口。變電站直流電源管理系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。下面主要介紹整流充電模塊和蓄電池巡檢模塊。

　　3.1.1整流充電管理模塊設(shè)計

　　變電站直流系統(tǒng)中整流充電裝置采用多個高頻開關(guān)電源模塊并聯(lián)組成，N+1冗余備份形式。整流充電管理模塊的工作原理如圖4所示。

　　交流輸入的電壓由電源管理系統(tǒng)的檢測控制電路監(jiān)視，并實現(xiàn)輸入過壓、欠壓缺相保護功能及軟啟動的控制。EMI（電磁干擾）濾波器對交流輸入作凈化處理，濾除高頻干擾，吸收瞬態(tài)沖擊，并抑制整流器高頻交換對交流電網(wǎng)的反向干擾污染。三相交流經(jīng)全橋整流，濾波后變成直流，直流經(jīng)高頻逆變?yōu)楦哳l交流，高頻交流又經(jīng)高頻變壓器隔離，再經(jīng)高頻整流、濾波轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流輸出。PWM(Pulse Width Modulation)脈寬調(diào)制技術(shù)可實現(xiàn)輸出電壓、電流的控制和調(diào)節(jié)，確保電源的穩(wěn)定及可調(diào)性。電源管理系統(tǒng)的故障保護能在輸出短路、過壓、欠壓及模塊內(nèi)部過溫時，提供各種保護功能。電源管理系統(tǒng)實現(xiàn)整流充電模塊工作參數(shù)的數(shù)據(jù)采集、顯示、設(shè)置，工作狀態(tài)的控制及蓄電池的充放電管理，滿足蓄電池對不同充電曲線的要求。通過通訊口，模塊與模塊、模塊與系統(tǒng)主機之間能進行無主式雙向通訊，模塊能接受系統(tǒng)電壓、電流及保護域值的設(shè)置信息，也能向系統(tǒng)傳送本模塊的工作參數(shù)和狀態(tài)信息，實現(xiàn)高頻整流充電模塊的數(shù)字化和智能化。

　　3.1.2蓄電池巡檢模塊設(shè)計

　　蓄電池巡檢模塊是直流電源綜合管理系統(tǒng)的主要模塊之一，可同時檢測多組蓄電池，具有以下功能：
　　1) 實時測量，記錄蓄電池組的總電壓、總電流、各單電池電壓及溫度。
　　2) 當電池電壓差大于整定值時，發(fā)出均衡充電信號。
　　3) 當蓄電池組電壓及溫度異常時，將發(fā)出告警信號。
　　4) 自動計算電池剩余容量。
　　5) 可列出電壓、電流、溫度的特性曲線及電壓特性比較圖，并由此判斷蓄電池的優(yōu)劣。
　　6) 記錄浮充期間及充放電期間蓄電池的電壓、電流等數(shù)據(jù)。

　　蓄電池巡檢模塊的測試示意圖如圖5所示。利用巡檢裝置與主機的連接線，接入電池組的正負極，同時接入電流和溫度傳感器。當整流設(shè)備退出時（此時，直流負荷由蓄電池組供電），巡檢裝置自動檢測到電流的變化，開啟放電程序進行放電記錄。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)和電流、電壓曲線可計算電池的剩余容量，并檢測出不良電池。

　　電池組智能巡檢系統(tǒng)的工作原理圖如圖6所示。蓄電池巡檢模塊軟件在后臺PC上運行，通過RS232接口，從電池組巡檢裝置中提取數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)資料繪制各種曲線表格，分析數(shù)據(jù)，判斷電池優(yōu)劣。

　　3.2　遠方管理系統(tǒng)

　　變電站直流電源系統(tǒng)關(guān)系到變電站的安全、穩(wěn)定運行，但直流系統(tǒng)自身的遠程在線監(jiān)控卻尚無完備的實施方案和技術(shù)手段，與變電站的綜合自動化發(fā)展很不相適應。針對上述情況，在上述變電站直流電源管理系統(tǒng)就地配置方案的基礎(chǔ)上，提出變電站直流系統(tǒng)遠程綜合管理的思想和實施方案。

　　在遠方調(diào)度控制中心，為實現(xiàn)各變電站直流電源系統(tǒng)的在線監(jiān)控，在調(diào)度端系統(tǒng)增加直流電源管理系統(tǒng)的“四遙”接口，配置變電站直流系統(tǒng)管理功能。當進入調(diào)度系統(tǒng)后選擇直流電源管理系統(tǒng)，可顯示直流系統(tǒng)配置圖，在開關(guān)電源模塊和蓄電池模塊等頁面可進行運行參數(shù)顯示和運行極限參數(shù)設(shè)置，具有裝置投切記錄和報警記錄查詢等。蓄電池模塊頁面還可實現(xiàn)蓄電池的巡檢，其功能等同于變電站就地系統(tǒng)中蓄電池巡檢系統(tǒng)，讀取蓄電池電流、電壓、溫度等數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)資料繪制各種曲線表格，分析數(shù)據(jù)，判斷電池的優(yōu)劣。同時為適應無人值班變電站的需要，除自動進行各種充放電的程序和轉(zhuǎn)換外，調(diào)度端運行人員也可人工干預蓄電池的充放電管理。